En France, les installations solaires innovantes ont le vent en poupe

Fin 2017, la CRE a présenté un plan d’appel d’offres pour favoriser le développement de l’énergie solaire en France[i]. Plusieurs types d’appels d’offres ont été présentés comme les catégories ‘sol grande puissance’ ou encore sur les ‘installations renouvelables en autoconsommation’. Mais une catégorie se démarque des précédentes mesures prises jusque-là par le ministère de la Transition écologique et solidaire : les appels d’offre ciblés pour les installations solaires innovantes. Les projets ont été sélectionnés sur un critère de compétitivité économique et sur la contribution à l’innovation de leur installation. Afin d’encourager la participation des citoyens et des territoires aux projets solaires, les projets financés selon des modes participatifs pourront bénéficier d’une majoration tarifaire (dès lors que 40% du capital est détenu par au moins 20 personnes, une ou plusieurs collectivités territoriales ou des groupements de collectivités). Le volume de l’appel d’offres est réparti selon quatre familles d’innovation, afin de garantir une compétitivité équitable pour chaque type d’innovation :

• les innovations de composants (comme la route solaire, les modules innovants ou les nouvelles technologies de cellules),
• les innovations portant sur le système électrique (architecture haute tension, systèmes innovants de distribution d’énergie),
• les innovations liées à l’optimisation et à l’exploitation électrique des centrales photovoltaïques (logiciel de monitoring couplé à des capteurs, outils de maintenance préventive),
• le solaire appliqué à l’agrivoltaïsme, ou en d’autres termes, des installations permettant de coupler une production photovoltaïque secondaire à une production agricole principale.

Selon la CRE, l’innovation proposée doit « concerner l’ensemble de la puissance de l’installation »[ii]. Entre de nombreux critères, le système de notation est essentiellement concentré sur le degré d’innovation, la synergie avec l’usage agricole, et le positionnement sur le marché.

Les lauréats de cette première vague d’appel d’offres français se distinguent de par leurs spécificités techniques et leurs spécificités d’usage. La première période de l’appel d’offres pour les projets solaires innovants a récompensé 15 développeurs qui se partagent 77 MW et 50 projets pour un prix moyen de 80,7 €/MWh. Les principaux acteurs lauréats de cette première vague sont entre autres Urbasolar, Langa, Tenergie, Total Solar allié à Amarenco et Luxel. Les innovations fondées sur le couplage avec le stockage, explorées par certains développeurs, ne figurent pas parmi les projets retenus.

Une tendance se dégage autour de la centrale solaire flottante avec cinq dossiers exclusivement tournés vers cette technologie. L’objectif de ces projets consistera à expérimenter une plateforme photovoltaïque flottant sur un plan d’eau artificiel ou le long d’une digue. Ces démonstrateurs permettront de tester des technologies encore inexistantes en Europe et pourraient déboucher, à terme et en cas de conclusions positives, sur l’exploitation de parcs sur d’autres bassins artificiels en France. Ce type d’installation présente notamment l’avantage d’être installé sur un terrain parfaitement plat et de s’astreindre ainsi des irrégularités ou des pentes. Ce type d’installation permet enfin de contourner l’obstacle de la surface utilisée par les parcs solaires, souvent critiquée comme étant trop vaste.

D’autres innovations se distinguent, comme les boitiers communicants pour l’optimisation entre les ventes et la consommation d’énergie solaire ou encore un logiciel de prévision de la production en vue d’améliorer les projections à court et long terme. Au sujet de ce dernier, Apex énergies propose d’optimiser le suivi et le pilotage de ses centrales solaires, mais aussi de développer de nouveaux services à haute valeur ajoutée.

Enfin, une partie conséquente des projets sélectionnés se focalise sur l’agrivoltaïsme, en d’autres termes l’apport de l’énergie solaire à l’agriculture. Il y a déjà quelques années, le solaire français était à l’étude pour pouvoir se coupler avec certains secteurs de l’agriculture. Au-delà des premières centrales solaires qui consistaient à intercaler cultures et rangées de panneaux solaires, les nouvelles centrales entrent dans la catégorie des serres photovoltaïques ; l’architecture spécifique de la serre permet de diffuser la lumière afin de réduire les contrastes entre les bandes de lumière et les bandes d'ombre créées par les panneaux solaires en optimisant ainsi le partage de la lumière. Dans ce domaine, Tenergie, Akuo Energy et Voltalia sont les précurseurs actuels.

En dehors de l’appel d’offres, d’autres innovations autour de l’exploitation énergétique solaire voient le jour avec des objectifs commerciaux. C’est le cas de la SmartFlower, développée par EDF ENR, un ensemble de panneaux solaires en forme de pétales adaptés à l’autoconsommation d’un foyer moyen. Un autre acteur, Rawlemon, a développé une sphère solaire. Transparente et remplie d’eau, la sphère capte les rayons pour les concentrer en un point et les rediriger vers des panneaux photovoltaïques situés juste en dessous. Ce dispositif génère ainsi 70 % d’énergie supplémentaire par rapport à un panneau classique. Enfin Colas poursuit ses avancées technologiques autour de Wattway, la route solaire photovoltaïque, avec des implantations à l’international toujours en croissance, notamment avec l’alimentation électrique d’une aire d'autoroute en Amérique du Nord et  d’un parking de supermarché au Japon.

Le positionnement stratégique vis-à-vis du solaire se retrouve aussi dans cette vague d’appels d’offres, avec la participation de certains grands acteurs. Cependant, l’innovation solaire reste aujourd’hui un secteur à la pointe de la recherche dans ce domaine et la barrière à l’entrée est importante. Néanmoins, beaucoup d’acteurs qui ne pouvaient pas concourir aux appels d’offres classiques – soit par la taille de leur installation trop faible, soit par les critères trop restrictifs fixés par la CRE – ont ici la possibilité de présenter leur innovation et d’être accompagnés financièrement.

Même si le taux de réalisation de certains projets par rapport au nombre de candidats reste parfois faible, notamment pour les appels d’offres solaires de ces trois dernières années, il s’agit d’une mesure qui donnera une nouvelle dimension au solaire français. Ce nouveau type d’appel d’offre prévoit ainsi d’être prometteur tant sur les innovations technologiques que sur les innovations d’usage de l’énergie solaire tout en encourageant l’affirmation d’une filière française sur les technologies solaires innovantes à forte production énergétique.

[i] Site officiel de la Commission de régulation de l’énergie

[ii] Cahier des charges de l’appel d’offres portant sur la réalisation et l’exploitation d’Installations de production d’électricité innovantes à partir de l’énergie solaire. Publié le 5 septembre 2017.

[iii] Commission de régulation de l’énergie, 11 janvier 2018 : Rapport de synthèse version publique de l’appel d’offres portant sur la réalisation et l’exploitation d’installations de production d’électricité innovantes à partir de l’énergie solaire, 11 janvier 2018